Autor: CABALLERO MEJÍA, Bibiana
Título: Fitorremediación en relaves de minería aurífera mediante plantas autóctonas y microorganismos
Fecha: 2026
Materia: ---
Escuela: E.T.S. DE INGENIERÍA AGRONÓMICA, ALIMENTARIA Y DE BIOSISTEMAS
Departamento: PRODUCCION AGRARIA
Acceso electrónico: https://oa.upm.es/93081/
Director/a(s):
- Director/a: MOLINER ARAMENDÍA, Ana
- Director/a: PÉREZ ESTEBAN, Javier
Resumen: Soil contamination is a problem resulting from various human activities, among which mining stands out. Specifically, informal gold mining, carried out around mining companies and involving the use of mercury to extract gold, represents an even greater issue due to the toxicity of this element. To mitigate this situation, various phytoremediation techniques have been developed; however, one of the main challenges plants face is their limited tolerance to high concentrations of metals and metalloids. For this reason, a preliminary trial was conducted in this study using two contaminated soils from the Sierra Norte of Madrid, originating from abandoned waste dumps in former mining sites. Magnetite nanoparticles were used to determine the feasibility of extracting metals and metalloids adsorbed onto the nanoparticles through magnetic separation methods. Subsequently, the main trial was carried out in Colombia, specifically in the municipality of Buriticá, department of Antioquia, within the premises of the mining company ZijinContinental Gold. This trial lasted eight months and was conducted in a shade house, using tailings sands from informal mining activities. The main objective was to evaluate the development of the plant species Enterolobium cyclocarpum, Brachiaria decumbens, and Chrysopogon zizanioides, inoculated with mycorrhizal fungi and nitrogen-fixing bacteria. The three species were planted in 10-liter pots containing either tailings sands or tailings sands mixed with organic matter, along with the application of the aforementioned microorganisms. At the end of the trials, it was found that in the mining soils where magnetite nanoparticles were used, a considerable proportion of metal(loid)s was successfully removed, which could allow for the establishment of plants as a phytoremediation technique. It should be noted that this process involves a significant removal of soil, which may not be favorable if it leaves the soil devoid of clay and other fine particles. Regarding the plant trial under the shade house, in general terms, the three evaluated species (E. cyclocarpum, B. decumbens, and C. zizanioides) demonstrated some capacity to establish themselves in contaminated soils, but with different mechanisms and levels of efficiency. All three species showed behavior oriented toward phytostabilization, as metal accumulation was mainly concentrated in the roots and translocation to the shoots was minimal. Among the three, C. zizanioides showed the greatest potential due to its development in different substrates and its ability to immobilize contaminants. In general, the organic amendment led to an increase in plant biomass and a decrease in the concentration of metals in their tissues. On the other hand, the microbial inoculants did not show significant effects. RESUMEN La contaminación de los suelos es un problema derivado de diversas actividades humanas, entre las cuales destaca la minería. En concreto la minería informal de oro, desarrollada alrededor de empresas mineras y que utilizan mercurio para extraer el oro, representa un problema aún mayor, considerando la toxicidad de este elemento. Para mitigar esta situación se han desarrollado distintas técnicas de fitorremediación; sin embargo, uno de los principales retos que enfrentan las plantas es su limitada tolerancia a altas concentraciones de metales y metaloides. Por lo anterior en este estudio se realizó un ensayo preliminar con dos suelos contaminados de la Sierra Norte de Madrid, procedente de escombreras abandonadas en antiguos yacimientos mineros. Para ello se utilizaron nanopartículas de magnetita, para determinar la viabilidad de la extracción de metales y metaloides adsorbidos en las nanopartículas mediante métodos de separación magnéticos. Posteriormente, se llevó a cabo el ensayo principal en Colombia, específicamente en el municipio de Buriticá, departamento de Antioquia, dentro de los predios de la empresa minera ZijinContinental Gold. Este ensayo tuvo una duración de ocho meses y se desarrolló en un umbráculo, utilizando arenas de relave provenientes de actividades mineras informales. El objetivo principal fue evaluar el desarrollo de las especies vegetales Enterolobium cyclocarpum, Brachiaria decumbens y Chrysopogon zizanioides inoculadas con hongos formadores de micorrizas y bacterias fijadoras de nitrógeno. Las tres especies se establecieron en macetas de 10 L que contenían arenas de relave o arenas de relave mezcladas con materia orgánica, además de la aplicación de los microorganismos mencionados. Al final de los ensayos se encontró que para los suelos mineros donde se utilizaron nanopartículas de magnetita se eliminó con éxito una proporción considerable de metal(oid)es, lo que podría permitir el establecimiento de plantas como técnica de fitorremediación. Hay que considerar que este proceso implica una retirada considerable de suelo, lo que podría no ser favorable si deja el suelo desprovisto de arcilla y otras partículas finas. En cuanto al ensayo con las plantas bajo umbráculo, en términos generales las tres especies evaluadas (E. cyclocarpum, B. decumbens y C. zizanioides) demostraron alguna capacidad de establecerse en suelos contaminados, pero con mecanismos y niveles de eficiencia distintos. Las tres especies mostraron un comportamiento orientado hacia la fitoestabilización, dado que la acumulación de metales se concentró principalmente en las raíces y la traslocación hacia los brotes fue menor. Entre las tres, C. zizanioides es la que presenta un mayor potencial, debido a su desarrollo en los diferentes sustratos y su capacidad para inmovilizar contaminantes. Generalmente la enmienda orgánica logró un aumento de la biomasa de las plantas y disminuyó la concentración en sus tejidos. Por su parte los inóculos microbianos no mostraron efectos significativos.